25]本发明将通过下面的具体实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
[0026]实施例1:
[0027]正极活性物质为WS2，WS2与导电铂浆的用量按l:2wt%混合。此时，导电铂浆同时兼顾导电剂和粘结剂两种功能。通过喷洒酒精并配合长时间的搅拌使两者均匀混合，最终获得胶状物质。将上述胶状物质均匀涂在正极集流体钼片上，并置于120°C烘箱中持续干燥24小时左右，得到本发明用电池正极。取0.25mm厚的高纯铝片，在无水乙醇中超声清洗数小时后干燥，得到电池负极。将八1(:13与1-丁基-3-甲基氯化咪唑盐按摩尔比1.3:1的比例混合配置成离子液体，作为本发明用电解质。整个电池的组装在充满氩气的手套箱中进行，手套箱中氧气及水的含量小于0.lppm。组装好的电池要静置24小时左右，以保证活性物质良好地浸润在电解液。随后用所得电池在0.4-2.1V的电位区间进行充放电。图1和图2分别为该电池的充放电性能测试曲线和循环性能测试曲线。图中显示了该WS2做正极的铝离子电池具有良好的电化学性能。
[0028]实施例2:
[0029]正极活性物质为WS2，将其与导电剂碳纳米管(CNT)、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)按75:15:10wt%混合，并置于一定量的酒精中分散，超声60分钟使三者均匀混合。将混合物置于60°C烘箱中烘至胶状，将胶状活性物质均匀涂在正极集流体钼片上，所得正极在120°C烘箱中干燥24小时左右得到本发明用正极。负极为在酒精中超声清洗数小时的高纯铝片，电解液为八1(:13与1-丙基-3-甲基氯化咪唑盐按摩尔比1:1的比例混合配成的离子液体。电池的壳体为50ml玻璃反应器，并配有可插入电极孔的聚四氟乙烯密封盖。整个电池的组装在氧气、水含量小于0.1ppm的手套箱中。组装好的电池要静置24小时以上，以保证正极活性物质和电解液的良好接触。
[0030]实施例3:
[0031]正极活性物质为WS2，将其与导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按70:15:15wt%混合，加入无水乙醇进行分散，超声60分钟后置于60°C的烘箱中烘至胶状，将胶状活性物质均匀涂在正极集流极泡沫镍上，并于120°C烘箱中持续干燥24小时左右。采用双辊碾压机压制正极片，使得正极活性物质与正极集流体紧密接触，至此获得本发明用电池正极。负极为在酒精中超声清洗数小时的高纯铝片，电解液为八1(:13与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐按摩尔比1:1的比例混合配成的离子液体，隔膜为玻璃纤维(GF/D)。整个电池的组装在氧气、水含量小于0.1ppm中进行。电池经密封、清洗、静置24小时后得到本发明所描述的WS2S正极的铝离子电池。
【主权项】
1.一种WS2做正极的铝离子电池，其特征在于，其中包含正极、负极和铝离子电解质，其中正极活性物质为WS2，负极为高纯铝片，电解质为卤化铝与多种无机酸盐按比例混合而成的铝离子电解质。
2.根据权利要求1所述的WS#j[正极的铝离子电池，其特征在于，所述铝离子电池正极活性物质WS2为纳米级或微米级，纯度大于等于99%的粉末状原料。
3.根据权利要求1所述的WS2做正极的铝离子电池，其特征在于，所述铝离子电解质为液体时，电池中应包含隔膜材料；所述隔膜材料应具有离子通过性的玻璃纤维材料、聚丙烯微孔隔膜材料、聚乙烯微孔隔膜材料中的一种。
4.根据权利要求1所述的WS2做正极的铝离子电池，其特征在于，所述铝离子电解质中卤化铝与无机酸盐的摩尔比为0.5-2 ;无机酸盐为1-丁基-3-甲基咪唑氯化物、1-丙基-3-甲基咪唑氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种或几种任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的WS#j[正极的铝离子电池，其特征在于，所述离子电池的正极集流体为钼片、泡沫镍、铂片、碳纸中的一种。
6.根据权利要求1所述的WS2做正极的铝离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下的制备步骤: 1).作为铝离子电池正极材料的WS2要成粉末状，其颗粒直径在1nm-1Oμπι; 2).将上述粉末状胃^与导电剂、粘结剂均匀混合后涂在集流体上，作为正极，集流体的材料有钼片、钛片及铂族金属； 3).将厚度0.1-1mm的高纯铝片清洗后作为负极； 4).将卤化铝与无机酸盐均匀混合，作为电解质； 5).以为正极、高纯铝片作为负极、混合均匀的离子液体作为电解质，在充满氩气的手套箱中组装电池；手套箱中的氧气含量及水含量均小于0.1ppm0
7.根据权利要求6所述的WS2做正极的铝离子电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述导电剂为碳纳米管、乙炔黑、超级碳、石墨、碳粉、铂浆，银浆中的一种；粘结剂为聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏二氟乙烯(PVDF)、铂浆、银浆中的一种。
8.根据权利要求6所述WS2做正极的铝离子电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中WS2用量为30-90wt%、导电剂为l_40wt%、粘结剂为l_30wt%。
9.根据权利要求6所述WS2做正极的铝离子电池的制备方法，其特征在于，步骤(3)中高纯铝片首先裁剪成约1X 15mm的片状，然后用砂纸打磨，除去其表面的氧化膜，再利用无水乙醇或丙酮浸泡进行超声清洗，最后在60°C烘箱里进行干燥。
10.根据权利要求6所述WS2做正极的铝离子电池的制备方法，其特征在于，步骤(4)中卤化铝与无机酸盐混合的电解质必须在氩气保护下的手套箱中进行，装配好的电池需静置至少24小时后方可使用。
【专利摘要】本发明阐述了一种WS2做正极的铝离子电池及其制备方法，属于离子电池及其制备领域。本发明所述电池由正极、负极、隔膜材料和铝离子电解质组成，正极活性物质为WS2、负极为高纯铝片、电解质则为卤化铝与多种无机酸盐按比例混合而成的铝离子电解质。本发明所制备的铝离子电池具备循环性能稳定、电化学窗口较宽、库伦效率持续较高、电池使用温度范围较宽等特点，可广泛应用于多种领域，如便携式电子设备、电动汽车、通讯产业以及航空航天等。
【IPC分类】H01M10-054, H01M4-58, H01M10-058
【公开号】CN104701541
【申请号】CN201510002870
【发明人】焦树强, 焦汉东, 孙浩博, 王俊香
【申请人】北京科技大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月6日